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공학 과학기술 계산/토목 건축 환경8

루멘 방법 (Lumen Method) 으로 실내 조도 계산 루멘 방법 (Lumen Method) 은 주어진 공간에서 지정된 수준의 조도를 얻는 데 필요한 조명기구의 수를 결정하기 위한 실내 조명 시스템 설계 계산에 사용한다.조명 레이아웃을 결정하기 위해 방 크기, 표면 반사율 및 사용된 조명 또는 조명의 크기와 효율성 같은 요소를 고려하여 결정한다. 실내 평면에서 수신된 총 조도는 아래 루멘 방법 으로 구한다. (식 1) E = [F x N x UF x MF] / A(식 2) N = [E x A] / [F x UF x MF] E = 필요한 조도, illuminance (lux)F = 조명기구당 초기 평균 광속, luminous flux (lm)N = 조명기구 수UF = 이용 계수, utilisation factorMF = 유지보수 계수, maintenance f.. 2024. 7. 2.
급성 독성 추정치 (Acute Toxicity Estimate, ATE) 계산 급성 독성으로 분류된 물질 또는 혼합물의 경우, 급성 독성 추정치 (ATE)는 혼합물의 LD50 (일정한 조건하에서 시험동물의 50%를 사망시키는 물질의 양) 또는 LC50 (일정한 조건하에서 시험동물의 50%를 사망시키는 공기중 화학물질의 농도)값을 추정하는 데 사용되며, 이를 분류 기준과 비교하여 혼합물의 급성 독성 범주를 결정할 수 있다.  독성이 알려지지 않은 성분의 전체 농도가 10 % 미만일 경우, 혼합물의 급성 독성은 다음 공식으로 계산한다. (식 1) 100 / ATEmix = Σ (Ci /ATEi) 위의 식으로, 혼합물의 성분을 선택하고 농도를 LD50 또는 LC50 값으로 나눈다.(백분율을 100으로 유지) 모든 성분에 대해 계산 후 그 결과를 하나의 분수로 더한 다음 이 값을 100으.. 2024. 5. 12.
U-값 (U-value, Thermal transmittance, 열관류율) 계산 U-값은 재료나 구조를 통한 열 투과율을 나타내며, 건물 열 손실을 계산하는 데 사용한다. 열관류율 (U-value) 수치가 낮을수록 열 손실 속도가 느려지고 그에 따라 난방 또는 냉방 수요가 감소한다. 단위는 W/m2-K 이다. 열관류율 (U-value)은 평방미터당 열 흐름을 내부와 외부의 온도 차이로 나눈 값으로, 계산 식은 아래와 같다. (식 1) U = 1/Rt  U = 열관류율 (W/m2-K)Rt = 여러 층으로 구성된 구조의 총 열저항 (m2-K/W) 여기서, (식 2) Rt = Rsi + R1 + R2 + R3 + ... + Rn + Rse Rsi = 내부 표면 열저항 (기후대별 표준에 따름)Rse = 외부 표면 열저항 (기후대별 표준에 따름)R1, R2, R3, Rn = 각 층의 열저항,.. 2024. 5. 6.
R-값 (R-value, Thermal resistance rating) 계산 R-값 또는 열저항 등급 (Thermal resistance rating)은 건축분야에서 전도성 열 흐름에 얼마나 잘 저항하는지를 나타내는 척도로, 단열재를 지정할 때 정의해야 하는 가장 중요한 재료 특성이다. 열저항에 영향을 미치는 요소는 단열재의 두께와 재료의 열전도율이다. R-값이 높을수록 제품의 열저항이 더 좋아진다. 단위는 m2-K/W 이며, 공식은 아래와 같다. (식 1) R-값, R (m2-K/W) = 재료두께, L (m) / 열전도율, k (W/m-K)(식 2) k = L / R 위 식으로부터 재료의 두께를 알면 재료의 열전도율을 계산할 수 있다. 마찬가지로, 재료의 열전도율을 알고 있다면 열저항을 계산할 수 있다. 설계목표 열저항을 달성하려면 열전도율이 낮은 단열재를 사용하는 것보다 제품.. 2024. 5. 6.
습기 제거를 위한 필요 환기량 계산 실내에 W의 증기 발생이 있을 때, 실내의 절대 습도를 Xi 로 유지하기 위한 필요 환기량 Q는 아래 식으로 구할 수 있다. (식 1) Q (㎥/h) = W / γ * (Xi-Xo) = W / 1.2 * (Xi-Xo) 여기서, Q : 필요 환기량 (㎥/hr) W : 단위시간당 수증기 발생량 (kg/h) γ : 공기의 비중량, 1.2 (kgf/m3) Xi : 실내 허용 절대습도 (kg/kg) Xo : 급기 공기의 절대습도 (kg/kg) 이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 예를 들어, 실내에 수증기 발생량이 2.4 kg/h, 실내 허용 절대습도 0.01 kg/kg, 급기 공기의 절대습도 0.005 kg/kg 일 때 필요 환기량을 구해보자. Q = 2.4 / (1.2 * (0.01-0.005)) =.. 2024. 4. 1.
유해가스 제거를 위한 필요 환기량 계산 가스 등 오염 물질이 발생하는 장소에는 허용농도 이하로 유지하기 위한 환기량이 필요하다. 유해가스에 대한 필요 환기량 Q는 아래 식으로 구할 수 있다. (식 1) Q (㎥/h) = M / (Ci-Co) 여기서, Q : 필요 환기량 (㎥/hr) M : 오염물질 발생량 (㎥/h) Ci : 실내 허용 농도 (㎥/㎥), CO2 의 경우 법정 기준 농도 = 0.001 ㎥/㎥ = 1000 ppm (0.1 %) Co : 신선 외기 농도 (㎥/㎥), 신선한 공기중의 CO2 농도 = 0.0003 ㎥/㎥ = 300 ppm (0.03 %) 이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 예를 들어, 10 사람이 있는 실내에 1인당 CO2 발생량이 17 l/h (=0.017 m3/h)일 경우, CO2 실내 허용 농도 1000 .. 2024. 3. 31.
실내 발열 제거를 위한 필요 환기량 계산 실내에서 시간당 H (W) 의 발열이 있을 때, 실내 공기온도를 Ti (℃) 로 유지하기 위한 필요 환기량 Q (m3/h) 는 아래 식으로 구할 수 있다. (식 1) Q = H / Cp *γ * (Ti-To) Q : 필요 환기량 (m3/h) H : 실내의 발열량 (W) Cp : 공기의 비열, 1.01 (kJ/kg-K) γ : 공기의 비중량, 1.2 (kg/m3) Ti : 실내 허용온도 (℃) To : 급기 공기의 온도 (℃) 식 1에 공기의 비열과 비중량을 입력하고 단위 (1 W = 1 J/s, 1 h = 3,600 sec)를 일치시키면, 아래 식과 같다. (식 2) Q (㎥/h) = 3.6 * H / 1.212 * (Ti-To) HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 예를 들어, 120,000 W의 발.. 2024. 3. 30.
공기 교환횟수 (ACH) 및 필요 환기량 (CFM) 계산 필요한 공기 흐름을 계산하는 것은 HVAC 시스템이나 기타 공조 장치를 설계하고 유지 관리할 때 중요한 업무이다.이 때 사용하는 필요 환기량 CFM(분당 입방피트)은 체적 흐름 (선풍기, 공기청정기, 에어컨, 팬 등)에 사용되는 측정 단위이다.   필요 환기량 CFM을 계산하려면 방의 부피를 입방피트 단위로 결정하고 여기에 권장 ACH (Air change per hour)를 곱한 다음 60 (시간-분 변환)으로 나누어야 한다.아래 필요 환기량 CFM 계산 공식을 사용하여 방이나 건물에 필요한 공기 흐름의 양을 계산할 수 있다. (식 1) Airflow (CFM) = Room’s floor area (ft2) × Ceiling height (ft) × ACH / 60(식 2) ACH = 60 × Airf.. 2024. 3. 7.